iBeacon : le nouveau concurrent du NFC

Une technologie revient régulièrement, et ce depuis de nombreuses années : le NFC. Cette technologie promet une multitude d’applications comme l’affichage d’informations d’une simple imposition de son smartphone sur une étiquette, le remplacement des tickets et cartes et surtout le paiement à partir de son téléphone portable.

Objets connectés : Apple et iBeacon concurrence le NFC

Une seule ombre au tableau interpelle pourtant : les iPhones d’Apple n’implémentent toujours pas cette technologie !

L’histoire prend un autre sens lorsque lors de la keynote d’Apple présentant l’iPhone 5S, la technologie iBeacon est simplement mentionnée. Et lorsque Paypal annonce que NFC signifie « Not For Commerce » et prône également sa solution basée sur Bluetooth, le doute s’installe.

Les spécialistes n’hésitent pas à prédire que c’est la solution concurrente du NFC proposée par Apple. Ce qui déroute, c’est la technologie sur laquelle se base iBeacon : Bluetooth ! Probablement parce que l’on se souvient du Bluetooth d’y il a quelques années, simplement capable de raccorder sans fil son clavier et sa souris. Pourtant, il a beaucoup évolué et de nouveaux usages inattendus émergent.

Quel est donc le rapport entre NFC et Bluetooth ? Pourquoi Apple et Paypal privilégient Bluetooth au détriment de NFC ? Quels avantages cela apporte-t-il ? Peut-on l’étendre à d’autres utilisations ? Redécouvrons le Bluetooth et éclaircissons ces nouvelles annonces.

Etat des lieux des technologies

Commençons par décrire rapidement les 2 technologies en présence : NFC et Bluetooth.

NFC

NFCLa NFC est une technologie de communication sans fil à courte portée entre un smartphone et une « étiquette NFC », ou un composant NFC plus actif (autre smartphone, terminal électronique). Elle permet un échange d’informations de faible volume entre l’étiquette NFC et le smartphone, par rapprochement du smartphone sur l’étiquette (quelques centimètres), c’est à dire en ne nécessitant pas de découverte et d’appairage.

Cette technologie a été mise au point par Sony et Philips en 2004, et est développée par un consortium international créé par Sony et Philips (NXP Semiconductors), rejoint par Nokia, Samsung et Panasonic.

Etiquette RFID Elle se base sur la technologie RFID (Radio Identification), sur une courte distance, en utilisant de faibles débits. Les étiquettes RFID (et par extension NFC) sont des dispositifs passifs, ne nécessitant aucune source d’énergie en dehors de celle fournie par les lecteurs au moment de leur interrogation.

La NFC équipe aujourd’hui des cartes utilisées dans les transports, dans le commerce ou pour l’accès à certains services publics et de plus en plus de terminaux mobiles.

Son déploiement est massif sur les smartphones (sauf ceux d’Apple) et les cartes de crédit. Le NFC est utilisé aujourd’hui dans le secteur des transports (pass Navigo, carte Pastel)  et du commerce (paiement).

Il existe 3 modes de fonctionnement du NFC, décrits dans l’article Wikipédia consacré au NFC :

Le mode émulation de carte

Dans le mode émulation de carte, dit passif, le terminal mobile se comporte comme une carte à puce sans-contact. Dans le cas où le terminal mobile est un téléphone mobile compatible, la carte SIM de l’opérateur peut être utilisée comme élément de sécurité en stockant des informations chiffrées. Les usages sont multiples: paiement, billettique spectacle ou transport (ex. : Navigo), couponing, contrôle d’accès…

 

Le mode lecteur

Le terminal mobile devient un lecteur de cartes sans-contact (mode actif) ou de « radio-étiquettes » (étiquettes électroniques). Ce mode permet de lire des informations en approchant son mobile devant des étiquettes électroniques disposées dans la rue, sur des abris bus, des monuments, des affiches… ou sur des colis, des produits ou sur sa carte de visite (vCard)…

Le mode pair-à-pair

Ce mode permet à deux terminaux mobiles d’échanger de l’information, par exemple des vCard, des photos, des vidéos, de l’argent, des tickets, etc. Un appareil doté de la technologie NFC est capable d’échanger des informations avec des cartes à puces sans contact mais également avec d’autres appareils dotés de cette technologie.

Ce mode peut également être couplé avec une technologie permettant un transfert plus rapide. Le système d’exploitation mobile Android, permet par exemple depuis la version Ice Cream Sandwich de transférer les données via une connexion Bluetooth, une fois la communication NFC établie, Samsung a amélioré le système en remplaçant, dans S-Beam, la liaison Bluetooth par une liaison Wi-Di (ou Wi-Fi Direct). »

Le mode pair-à-pair

Les usages couverts par la technologie NFC sont multiples :

  • paiement, soit en utilisant une carte bancaire sans contact, soit un smartphone sur un terminal de paiement adapté,
  • tickets dématérialisés pour un titre de transport, un billet d’entrée à un évènement (spectacle, conférence, concert, etc.),
  • coupons de réductions ou de points de fidélisation,
  • accès et démarrage d’un véhicule de location,
  • demande d’informations sur un produit (prix, composition, allergène, etc.) dans un magasin,
  • contrôle d’accès à des locaux en accès réservé,
  • échanges de profils entre 2 utilisateurs (le beam qui existait en IRda),
  • lecture d’une carte de visite électronique,
  • récupération de la clef wifi d’un point d’accès,
  • fonctionnalités domotiques.

Les usages couverts par la technologie NFC sont multiples

Bluetooth

BluetoothInitialement, le Bluetooth est une technologie créée par Ericsson en 1994, dans le but de remplacer les transferts de données par câble RS232 par une liaison sans fil. Les échanges de données s’effectuent sur de courtes distances en utilisant des ondes radios. La technologie Bluetooth opère sur les bandes ISM (Industrial, Scientific and Medical) de 2,4 à 2,485 Ghz. Les fréquences 2,4GHz ISM ne nécessitent pas de licence dans la plupart des pays.

Le Bluetooth 1.0 est apparu commercialement en 1998, comme solution de remplacement des liaisons infrarouges IrDa en 1998.

Le débit est alors de 720 kb/s.

La modularité du Bluetooth ainsi que l’opérabilité proviennent des profils : le profil HSP pour les oreillettes, A2DP pour les casques stéréo, un autre pour la souris ou le clavier (HID), encore un autre pour l’envoi de fichiers (profil FTP), etc..

Le Bluetooth 2 a été normalisé en 2004, et est apparu commercialement en 2007. Cette norme simplifie le système d’appairage tout en améliorant la sécurité. Un effort important est également porté sur la consommation électrique qui est divisée par 5 par rapport au Bluetooth 1.0. Enfin, la couche EDR permet d’augmenter les débits à 3 Mbs/s (en version 2.1EDR). Le Système RSSI permet la mesure de la puissance du signal reçu. Il permettra ultérieurement de connaître la distance de l’appareil émetteur.

Le Bluetooth 3, normalisé en 2009, apporte 2 améliorations :

  1. une amélioration des débits en utilisant une connexion wifi point à point quand cela est nécessaire (HS pour High Speed),
  2. une même puce contient plusieurs récepteurs.

Le débit est alors de 24 Mb/s avec HS activé.

La dernière norme en vigueur (validation en 2011) qui commence à se répandre aujourd’hui est le Bluetooth 4.0, affublée parfois de plusieurs sigles, notamment Low Energy, et Smart :

  • Low Energy (LE) car elle apporte une amélioration significative de la consommation électrique : 0,5 microampère en veille, 15 milliampères lors d’un transfert de données. Ce sont des valeurs très proches de la consommation électrique des puces RFID, support du NFC. De ce fait, les objets connectés en Bluetooth atteignent des autonomies record de plusieurs mois tout en étant alimentés d’une simple pile bouton.
  •  Smart : car la version 4 apporte de nouveaux profils dans le domaine du sport/fitness, santé, domotique, et plus généralement pour tous les objets dits « connectés ». Cette connexion ainsi que le traitement des données permettent de rendre ces objets « intelligents ».

La portée maximale est améliorée et passe à 100 m.

Le Bluetooth 4.1 a été annoncé en décembre 2013.

Il s’agira de rendre sa mise en œuvre plus facile en offrant aux objets munis de Bluetooth de se reconnecter automatiquement, d’être moins sensibles aux interférences et se tenir prêt à l’ « internet des objets » en permettant de fixer pour chaque puce Bluetooth une adresse IP v6, rendant possible de se connecter à Internet sans l’intermédiaire du smartphone.

iBeacon

ibeaconIBeacon est un composant logiciel s’appuyant sur Bluetooth 4. Il s’appuie sur la « micro localisation », c’est à dire la possibilité de localiser le smartphone, à l’intérieur d’un bâtiment ; il s’agit plus de « proximité » que de réelle « localisation » : on se contente dans les usages d’estimer la proximité d’un smartphone d’un composant Beacon.

La micro localisation est en effet réalisée via des Beacons, des « phares » ou des « balises » très simples qui émettent en Bluetooth un signal particulier.

Quelques startups commencent à fournir des « beacons », petits boitiers autonomes que l’on peut placer aux endroits adéquats dans le magasin :

Balise Estimote (source : estimote.com)

Balise Estimote (source : estimote.com)

Balise Kontakt

Balise Kontakt

Balise Ticatag (source : ticatag.com)

Balise Ticatag (source : ticatag.com)

Lorsque le smartphone capte le signal Bluetooth émit par la balise, il connaît alors avec quelle balise il communique et à estime la distance à laquelle il se situe de celle-ci en analysant la puissance du signal.

En positionnant plusieurs balises, et par un calcul de triangulation, il est alors simple de connaître sa localisation indoor.

localisation indoor

Mais l’utilisation la plus classique reste celle de la « proximité d’une balise » : à quelle distance je me situe de telle ou telle balise et donc de tel article ou objet ? Que se passe-t-il lorsque je passe à proximité de telle balise ?

(source : estimote.com)source : estimote.com)

Pour affiner la notion de proximité, iBeacon définie des « régions » :

  • région FAR (2 à 100m): lorsque le smartphone rentre dans cette région, c’est qu’il s’approche d’une balise mais est encore à bonne distance (quelques dizaines de mètres). Cette localisation assez imprécise peut être utilisée pour :
    • un message d’accueil de bienvenue,
    • du CRM via ibeacon : la fiche du client qui s’approche du comptoir s’affiche sur l’ordinateur de la réceptionniste ou de l’hôtesse,
    • du couponing : un coupon de réductions, offres générales.
  • région NEAR (50 cm à 2m) : le smartphone se rapproche (ou s’éloigne) de la balise. La localisation de l’utilisateur est connue et précise. Les usages potentiels de cette information sont :
    • geo-marketing : du push d’information sur un produit, un tableau, une œuvre,
    • micro-localisation d’un utilisateur dans une grande surface, un stade, une salle de concert pour guider le public vers sa place, un musée, un aéroport, une gare, une station de métro, …
    • des offres spécifiques sur une gamme de produit,
    • un affichage de la fiche du patient sur la tablette du médecin lorsqu’il s’approche de sa chambre.
  • région IMMEDIATE (<50 cm, certains brevet d’Apple précisent des distances bien inférieures : entre 3 et 6 cm) : le smartphone est à quelques centimètres de la balise.
    La localisation est très précise. Nous retrouvons les usages dédiés au NFC qui possède les mêmes caractéristiques, c’est à dire le quasi contact d’une balise. Nous pouvons utiliser cette région pour :

    • proposer des informations sur un produit bien identifié, une œuvre,
    • le paiement.
    • des offres spécifiques sur une gamme de produit,
    • un affichage de la fiche du patient sur la tablette du médecin lorsqu’il s’approche de sa chambre.
(source : estimote.com)

Les usages de géolocalisation peuvent également permettre au commerçant d’analyser les déplacements des clients dans son magasin, les temps d’attente, de passage dans chaque rayon, la fréquentation des rayons, etc.

Concernant le paiement, voici l’approche retenue par Paypal Beacon :

  • le beacon est un petit dongle USB comprenant une puce Bluetooth 4 à insérer dans l’ordinateur du commerçant,
  • pour le client, l’application Paypal devra au préalablement être installée sur son smartphone,
  • lorsque le client s’approche pour payer, le smartphone est détecté par le beacon, le paiement peut s’effectuer.
(source : paypal.com)

(source : paypal.com)

D’autres acteurs du paiement,  à commencer par Apple, et pourquoi pas les banques, devraient procéder à peu près de la même façon.

De manière générale, les beacons sont de petits micros ordinateurs constitués de processeur ARM, un peu de mémoire RAM (quelques ko) et d’une puce Bluetooth 4. Elles sont alimentées de manière autonome par une petite pile bouton.

(source : estimote.com)

Cette architecture simple peut également être réalisée avec un iPhone ou un iPad. Des hackers construisent également des balises sur base d’Arduino.

Ces beacons étant très simples et peu coûteuses à produire, il est simple et relativement peu onéreux d’équiper un bâtiment ou un commerce.

Nous pouvons constater que tous les usages se basent sur le même principe : la balise reste fixe et relativement passive (émission continue d’un signal, sans calcul particulier) et c’est le smartphone qui contient l’intelligence, ou plus précisément l’application préalablement téléchargée par l’utilisateur : je suis à proximité de telle balise, que dois-je faire ? Pour cela, l’application sur le smartphone peut éventuellement consulter un serveur (banque de donnée, catalogue). Elle peut afficher une page d’information, une notification, jouer un morceau de musique, un commentaire vocal, etc.

Nous pouvons également imaginer une typologie inverse : le smartphone devient balise iBeacon, et des composants Beacon actifs permettent d’analyser les actions à réaliser. Ex : une voiture détecte que le signal iBeacon du smartphone de son propriétaire s’approche de la voiture : elle peut se déverrouiller ou se signaler. Si la voiture détecte que le signal iBeacon du smartphone  s’éloigne, elle peut se verrouiller si l’utilisateur a oublié de le faire.

Enfin, signalons qu’Apple a rendu iBeacon compatible avec tous les smartphones qui supportent le BLE, ce qu’Android fait depuis l’été dernier avec sa version 4.3. La technologie est toutefois davantage intégrée sur iOS, qui peut «écouter» à tout moment, sans avoir besoin qu’une app spécifique soit ouverte.

Conclusion

Dans le match entre NFC et iBeacon, le NFC possède aujourd’hui une longueur d’avance :

  • c’est un standard ouvert, accessible à tous,
  • des infrastructures et des expérimentations sont en cours,
  • rien qu’en France, 17 millions de cartes à puces NFC ont été diffusées et la progression du déploiement augmente, tant sur les cartes que sur les terminaux de paiements.

iBeacon séduit par ses usages moins limités en permettant des solutions que le NFC peine à implémenter : localisation indoor, couponing.

Cependant, de nombreuses contraintes pèsent sur le déploiement et l’adoption de iBeacon :

  • le premier est que les balises BLE ne sont pour l’instant pas prévues pour faire du paiement. Contrairement au NFC, c’est une technologie hors de l’infrastructure bancaire. Gageons que les banques vont voir d’un mauvais œil ce nouveau concurrent, et promouvoir d’avantage leurs solutions NFC pour affaiblir la solution iBeacon. Pour que le paiement puisse s’effectuer avec iBeacon, il faudra donc que le commerçant élargisse sont réseau d’acceptation de paiement hors banques (Paypal, iTunes, etc…), ,
  • personne ne sait si les balises Estimote ou celles d’Apple seront propriétaires ou pas, c’est à dire interopérables. Les expérimentations effectuées par Apple dans les Apple Store se basent sur des devices Apple (iPhone / iPad) reconverties en balises iBeacon,
  • côté vie privée, il sera intéressant de voir le positionnement de la CNIL en France et ses équivalents européens.

Nous comprenons maintenant pourquoi iBeacon peut concurrencer le NFC : c’est parce qu’il repose sur la même gestuelle de proximité (approcher très près un smartphone d’une balise pour déclencher une action). Même si technologiquement, NFC et iBeacon (Bluetooth) sont des technologies différentes, les usages que l’on peut en faire sont similaires.

iBeacon propose des usages élargis puisqu’elle permet de détecter la proximité immédiate mais aussi à plus grande distance. Elle couvre donc l’utilisation faite par le NFC mais ouvre également de nouveaux usages lorsque le smartphone détecte une balise à plus grande distance : couponing, micro localisation, push d’informations générales et spécifiques. Il faudra apprendre à maîtriser cette technologie, notamment pour ne pas « spammer » de notifications l’utilisateur lorsqu’il déambulera dans les rayons d’un supermarché.

Il faudra également veiller au positionnement de la CNIL sur cette technologie : l’utilisateur doit installer l’application et accepter le tracking, mais une fois accepté, son parcours précis dans le magasin (rayons empruntés, arrêts devant tel produit, temps passé devant chaque produit) pourra être transmis au commerçant.

Le raisonnement qui a conduit PayPal et peut-être Apple à choisir ce système provient d’un constat simple : le paiement par carte à puce est déjà très simple, bien accepté et bien ancré dans les mœurs. Le changer aura son lot de résistances, souvenons-nous du triste sort de Moneo !

Dès lors, remplacer une carte à puce par du sans-contact « classique » via NFC sera-t-il suffisant pour convaincre consommateurs et commerçants ? Un nouveau système ne pourra s’imposer que s’il est aussi simple que le paiement par carte à puce et s’il apporte une vraie valeur ajoutée.

La question est maintenant de savoir si cette technologie va être déployée et utilisée à grande échelle et si elle va rester propriétaire à Apple ou se généraliser à tous les acteurs, avec des systèmes interopérables ?

Le plus probable que l’on puisse imaginer aujourd’hui est que la technologie NFC va continuer à se développer, notamment pour le paiement et les usages déjà déployés aujourd’hui ; iBeacon va quant à lui compléter les usages du NFC là où elle n’est pas pertinente : géomarketing, push d’information, micro localisation, etc. avec éventuellement une option de paiement hors banque (iTunes, Paypal, Square,  etc.) chez les commerçants qui auront accepté d’étendre leur réseau de paiement.

Reste à développer maintenant tous les nouveaux usages que permettent les technologies iBeacon. De nombreuses startup s’engouffrent déjà dans cette technologies pour des usages aussi divers que variés : informations dans les stades, domotique, chasse au trésor au CES, push de journaux dans les bars et les aéroports, publicité pour Coca Cola lors de la prochaine coupe du Monde de Football au Brésil, etc.

2 commentaires
  1. Avatar
    VERGER dit :

    Il n’y aura pas vraiment de concurrence entre les 2 systèmes. On utilisera les 2 qui ont des possibilités et applications différentes. Pour le paiement les risques de piratages sont plus importants avec l’ibeacon que la NFC. Les prochains iphones devraient intégrer la NFC et le milieu Android s’ ouvrir plus aux ibeacon.

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